I micro inverter, una svolta nell'energia solare
Il micro inverter è un dispositivo utilizzato con gli impianti solari per convertire l'energia generata (corrente continua) in elettricità utilizzabile per una casa (corrente alternata). Da quando sono entrati nel mercato solare meno di un decennio fa, i micro inverter che convertono la CC dai singoli moduli fotovoltaici in energia CA utilizzabile per la casa e l'azienda sono entusiasticamente accolti da progettisti e installatori di sistemi. Stanno comparendo in installazioni solari più grandi e sofisticate ogni giorno, una tendenza che non cambierà presto. La crescente domanda di energia pulita è uno dei principali motori della crescita del mercato solare. Pertanto, diverse aziende stanno sviluppando micro-inverter solari. I micro inverter offrono diversi vantaggi; durano più a lungo poiché non sono esposti a carichi di calore e alta potenza. Inoltre, nel caso dei micro inverter, non esiste un singolo punto di guasto, il che significa che l'intero sistema rimane inalterato anche se un pannello presenta un guasto. Diverse aziende hanno iniziato a costruire micro inverter intelligenti, che sono inverter completamente collegati in rete e definiti dal software, sviluppati con funzioni avanzate per la rete.
Il micro inverter è molto richiesto al di fuori degli Stati Uniti poiché i nuovi mercati si affrettano a sfruttare i dispositivi. Gli scienziati indiani stanno progettando e integrando i sistemi basati su micro inverter in India. Diverse nuove aziende sono entrate nel mercato e hanno rilasciato i loro prodotti, tra cui i due maggiori produttori di inverter fotovoltaici, SMA e Power-One. Secondo il rapporto pubblicato da UnivDatos Market Insights, il mercato globale dei micro inverter solari è stato valutato a 977,5 milioni di dollari nel 2018 e si prevede che raggiungerà i 5.604,6 milioni di dollari entro il 2025, mostrando un CAGR esplosivo del 28,4% nel periodo di previsione 2019-2025.
L'idea alla base dei micro inverter
I sistemi solari tradizionali consistevano in un solo inverter. Pertanto, in caso di guasto dell'inverter, non esiste un trasferimento di energia alternativo. Per risolvere questo problema, è stata proposta e implementata l'idea di un inverter di stringa. Anche con gli inverter di stringa, un sistema fotovoltaico non era adatto come dispositivo plug and play per applicazioni domestiche. Pertanto, è auspicabile progettare sistemi che abbiano inverter all'interno dei moduli fotovoltaici, che garantiscano il funzionamento stabile e l'inseguimento del punto di massima potenza (MPPT) per ogni modulo.
Vantaggi e svantaggi di un micro inverter rispetto a un inverter di stringa o centrale
Vantaggi dei micro inverter
- Tolleranza all'ombra poiché ogni pannello solare produce indipendentemente dagli altri pannelli, le prestazioni di un pannello solare non influiscono sul pannello solare vicino. Pertanto, un pannello solare ombreggiato non farà necessariamente diminuire le prestazioni di altri pannelli solari poiché funzionano in modo indipendente. Questo non è il caso degli inverter di stringa
- Non è necessario il raffreddamento ad aria i micro inverter sono inverter molto piccoli e possono essere montati sul retro di un pannello solare. A causa delle sue dimensioni, non è necessario avere un raffreddamento separato come gli inverter centrali. Pertanto, c'è meno perdita sotto forma di calore
- Conveniente i micro inverter singolarmente sono meno costosi di un inverter convenzionale. Quando un inverter convenzionale si guasta, è costoso da sostituire, ma nel caso dei micro inverter, è molto meno probabile che si guastino a causa della minore quantità di elettricità che devono elaborare rispetto a un inverter convenzionale
- Facilità di installazione l'installazione di pannelli solari con micro inverter è molto più semplice e veloce, il che porta a costi di installazione inferiori rispetto agli inverter tradizionali
- Flessibilità uno dei principali vantaggi dei micro inverter è la sua flessibilità e scalabilità. Si può iniziare con un set minimo di moduli solari e aggiungere moduli man mano che le esigenze e i budget crescono senza richiedere la sostituzione di un grande inverter centralizzato
Svantaggi del micro inverter
- Costo iniziale più elevato uno dei principali svantaggi di un micro inverter è il suo costo iniziale più elevato. Tuttavia, il suo costo può essere giustificato nei casi in cui ci sono difficoltà tecniche nell'installazione di un impianto solare (serie di pannelli solari) o problemi di ombreggiatura che potrebbero causare un rendimento inferiore dell'intero sistema
- È necessario un dispositivo di monitoraggio aggiuntivo: poiché ogni inverter è posizionato in modo indipendente sotto un pannello solare, sono necessari un bus di comunicazione e un sistema di monitoraggio comune poiché non esiste un sistema di visualizzazione integrato come negli inverter di stringa
Conclusione
I micro inverter sono diventati comuni laddove le dimensioni degli array sono piccole e massimizzare le prestazioni di ogni pannello è una preoccupazione. I micro inverter hanno avuto più successo nel mercato residenziale, dove lo spazio limitato per i pannelli limita le dimensioni dell'array e l'ombreggiatura da alberi vicini o altri oggetti è spesso un problema. I sistemi solari hanno una bassa efficienza e vengono utilizzati in assistenza con il sistema basato sull'elettronica di potenza per un efficiente prelievo di energia. La tecnologia dei micro inverter è un campo emergente e offre un buon spazio per nuove ricerche.